Fundamentos de Instalações Elétricas unid II

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Fundamentos de Instalações elétrIcas
Unidade II
DIMENSIONAMENTO DE TOMADAS E DISTRIBUIÇÃO DE CIRCUITOS
1. TIPOS DE TOMADAS
1.1. TUG – Tomadas de Uso Geral
São destinadas a alimentar qualquer consumo elétrico não definido e não fixo.
Para efeito de projetos, sua potência pode ser generalizada em 100 VA ou 100 W quando for carga 
resistiva ou 300 W quando em escritórios ou em pisos elevados.
1.2. TUE – Tomadas de Uso Específico
São destinadas exclusivamente a alimentar uma carga específica e como locação fixa, como 
chuveiros, torneira elétrica, exaustor, ar-condicionado etc.
2. LOCALIZAÇÃO DAS TOMADAS
2.1. As tomadas de uso específico deverão ter sua potência indicada no projeto, ao lado do ponto de 
tomada de corrente.
2.2. As tomadas de uso específico devem ser instaladas no máximo a 1,5 m de distância do respectivo 
aparelho.
2.3. Em paredes azulejadas em ambientes úmidos ou com possibilidade de serem lavadas, devem-se 
usar as tomadas altas; e no circuito de proteção, utilizar DDR.
2.4. Verificar no projeto civil os locais onde existam vigas ou colunas de concreto para evitar a 
locação de tomadas nestes locais onde torna-se difícil sua instalação.
2.5. Para aparelhos com potência acima de 2000 W, recomenda-se que sua tomada específica seja 
alimentada em 220 V – bifásica.
3. DIMENSIONAMENTO DAS TUGS (TOMADA DE USO ESPECÍFICO)
3.1. Para uso em áreas úmidas Considera-se áreas úmidas: cozinha, copas, lavanderias, áreas de 
serviços.
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Unidade II
Nº de tomadas = Perímetro do ambiente / 3,5
Utilizar sempre o nº inteiro imediatamente superior ao valor calculado.
3.2. Para os demais ambientes
Nº de tomadas = Perímetro do ambiente / 5,0
Utilizar sempre o nº inteiro imediatamente superior ao valor calculado.
4. DISTRIBUIÇÃO DOS CIRCUITOS DE ILUMINAÇÃO E FORÇA
4.1. Utilizar um circuito para a alimentação de tomadas de uso geral de cozinha e/ou área de serviços 
com no máximo 1800 VA, geralmente monofásicas (127 V) de carga instalada e considerar as três 
primeiras tomadas de 600 VA cada, e 100 VA para as demais tomadas destes ambientes.
4.2. Utilizar um circuito para alimentação de cada TUE cujo equipamento tenha uma potência 
individual acima de 2000 W.
4.3. Para padronizar os circuitos de distribuição de tomadas ou de iluminação, sugere-se considerar 
circuitos monofásicos em 127 V ou 115 V até 1500 W; e circuitos bifásicos de iluminação ou TUG em 
220 V até 2400 W.
5. REGRAS NA DISTRIBUIÇÃO DE CIRCUITOS DE ILUMINAÇÃO E FORÇA
5.1. É conveniente para segurança e manutenção que uma instalação de pequeno porte, residencial 
ou comercial, utilize pelo menos dois circuitos independentes de iluminação.
5.2. Em instalações comerciais e industriais que possuam motores com potência acima de 1 CV, é 
conveniente e seguro que estes circuitos sejam considerados motrizes, instalados em quadros específicos, 
separados dos quadros de tomadas e iluminação, e que tenham proteção contra curto e sobrecarga.
5.3. Deve-se utilizar num mesmo circuito tomadas ou pontos de luz próximos para evitar queda de 
tensão; e evitar utilizar num mesmo circuito cargas de iluminação junto com cargas de tomadas para 
garantir a manutenção das tomadas com o local iluminado.
6. DIMENSIONAMENTO DOS QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO
6.1. Para o dimensionamento dos dispositivos de proteção de um quadro de distribuição, é 
conveniente elaborar uma tabela de cargas separadas em circuitos com tensão, potência para 
facilitar o dimensionamento do quadro, dos dispositivos de proteção e do dimensionamento dos 
condutores.
6.2. Os quadros de distribuição devem ter um grau de proteção mínimo que exija que todas as partes 
vivas (barramentos) sejam protegidas contra toques e contatos por meio de material isolante (usual: 
placa de acrílico ou de policarbonato).
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6.3. Os quadros podem ser embutidos ou de sobrepor com a placa de montagem em material não 
propagante de chama, como madeira; devem ter no mínimo 15% do total dos circuitos de espaço 
reserva e não ultrapassar 20 circuitos por quadro.
1. TIPOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA PELA CONCESSIONÁRIA
Em Baixa Tensão (monofásico, bifásico, trifásico) no sistema de alimentação com ligação em Estrela 
ou Delta (triângulo)
Em Média Tensão para potência total instalada acima de 75 kW.
1.1 Fornecimento em Baixa Tensão para consumidores até 75 kW
Tipo A – Sistema a dois fios: F – N (Monofásico)
Quando a alimentação é em Estrela, tem-se F – N = 127 V.
Quando a alimentação é em Delta, tem-se F – N = 115 V.
Este sistema é oferecido pela concessionária em casas populares e é limitado, pois as cargas só 
poderão ser monofásicas.
Normalmente são casas com potência instalada entre 4 e 6 kW.
Tipo B – Sistema a três fios: F – N – F (Bifásico)
Este sistema é fornecido em duas tensões de alimentação: Delta ou Estrela.
Quando o sistema for em Delta, as tensões serão: Fase – Fase = 230V e Fase – Neutro = 115 V.
Normalmente oferecido no município de São Paulo e em algumas cidades da Grande São Paulo.
Quando o sistema for em Estrela, as tensões serão: Fase – Fase = 220 V e Fase – Neutro = 127 V.
Obs.: Como podemos observar, não existem 110 V, as tensões monofásicas serão 115 V ou 127 V, 
dependendo do sistema de alimentação da concessionária.
Este sistema só alimenta cargas monofásicas e cargas bifásicas.
Tipo C – Sistema a quatro fios: F – F – F – N (Trifásico – 230 V ou 220 V)
Este sistema também é fornecido em duas tensões de alimentação: Delta e Estrela.
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C.1. Quando o sistema for em Delta com alimentação trifásica – 3Ø, com as fases R,S,T e o neutro 
N, teremos as seguintes tensões:
RST = 3Ø – 230 V
RT = 2Ø – 230 V
ST e RS = 2Ø – 240 V (variável)
RN e TN = 1Ø – 115 V
SN = 1 Ø – 175 V (PERIGO: queima os equipamentos monofásicos).
CUIDADO: QUANDO O SISTEMA FOR 3 Ø, DELTA, NÃO USAR A FASE S PARA ALIMENTAÇÃO 
MONOFÁSICA.
NESTE SISTEMA, A FASE S É CONHECIDA COMO FASE DE FORÇA SÓ PARA SER USADA JUNTO 
COM AS OUTRAS FASES, NO SISTEMA TRIFÁSICO.
C.2. Quando o sistema for alimentado em Estrela – trifásica – 3Ø, com as fases R, S, T e o neutro N, 
teremos as seguintes tensões:
RST – 3Ø – 220 V
RS, RT, ST – 2Ø – 220 V
RN, SN, TN – 1Ø – 127 V
Obs.: O sistema Estrela trifásico permite alimentar cargas trifásicas, bifásicas e monofásicas.
Tipo D – Sistema a quatro fios: F – F – F – N (Trifásico – 380 V)
Este sistema é fornecido com a alimentação em 380 V – trifásico, e teremos as seguintes tensões:
RST – 3Ø = 380 V
RN – 1Ø = 220 V
SN – 1Ø = 220 V
TN – 1Ø = 220 V
Obs.: Portanto, neste sistema podemos afirmar que a tensão 220 V é monofásica, pois é obtida com 
380 / 1,73 = 220 V.
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1.2 Fornecimento em Média Tensão, acima de 75 kW
Quando a potência total instalada do consumidor ultrapassa 75 kW, o fornecimento será em Média 
Tensão, com tensões em 13,2 kV ou 13,8 kV, conforme disponibilidade da linha de distribuição da 
concessionária.
De 75 kW até 225 kW podemos montar cabine simplificada com transformadores em poste, cabine 
metálica blindada ou de alvenaria,simplificada porque não é necessário ter disjuntor em média antes 
do transformador, pois a proteção é feita por meio de chaves/fusíveis tipo Matheus instalados pela 
concessionária no poste de alimentação.
Neste tipo de fornecimento a transformação de energia é de responsabilidade do consumidor e, 
quando se tem cargas com tensões variadas, monofásicas, bifásicas e trifásicas, é usual projetarmos o 
transformador com o secundário em Estrela para termos o acesso ao neutro – e uma das tensões mais 
usadas é em 380 V – 3Ø com 1Ø – 220 V, em que a distribuição torna-se econômica.
LUMINOTÉCNICA
Luminotécnica: é a técnica de iluminar. Portanto, é o projeto que define o melhor número de 
luminárias para se obter o nível de iluminamento (ou iluminância) definido num determinado ambiente.
Nível de iluminamento (lux) = fluxo luminoso (lm) / área.
O método mais utilizado para determinar as luminárias num determinado ambiente é o chamado 
método de Lúmens.
O primeiro passo neste método é definir o nível de iluminamento necessário em um ambiente para 
executar com precisão e segurança as tarefas que ali se praticam.
Para isto, consulta-se a tabela de N.E. (nível de iluminamento) na NBR 5413 para o determinado 
ambiente da atividade definida (residência, escola, indústria etc.) e localizam-se os níveis mínimo, médio 
e máximo.
Quando não se encontra na norma o nível específico para aquele ambiente naquela atividade, usa-se 
a tabela (anexo) de tarefas sugestivas para o grau de concentração e precisão da tarefa a ser executada 
naquele ambiente.
Escolhido o E = nível de iluminamento previsto para esta tabela, calcula-se o µ = fator de utilização 
(rendimento) do conjunto luminária/lâmpada que será utilizado neste projeto.
TABELAS DE E = ILUMINÂNCIA POR TAREFA
O fator de utilização, µ, será determinado em função de dois parâmetros:
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• do tipo de luminária e lâmpada e da reflatância do ambiente, comumente chamado de TEPAPI, 
influência do teto, parede e piso;
• do fator do local onde instala-se a luminária, K , que é calculado por K = (C . L) / (C + L) . A, em 
que C = comprimento do local; L = largura do local; e A = altura útil da luminária, definida por A 
= pé-direito – rebaixo – altura de trabalho.
Com o fator de utilização (µ) calculado, dimensiona-se o fluxo total luminoso, conhecido como 
claridade, necessário para atingir o E previsto = nível de iluminamento previsto no início do projeto, 
pela seguinte fórmula:
• Φ total = E . S / µ . d, em que E = nível de iluminamento previsto;
• S = área do local a ser iluminado; µ = fator de utilização; d = fator de depreciação; e Φ total = fluxo 
total luminoso em lúmens (lm).
O fator de depreciação ou manutenção (d) é determinado em função da periodicidade de limpeza 
das luminárias e do tipo de ambiente onde é considerada; sujo, normal ou limpo.
Com o fluxo total determinado, sabe-se o total de claridade que será necessário para obter o E 
previsto dentro das características do ambiente, do acabamento e do tipo de luminárias e lâmpadas.
Calcula-se o número de luminárias para se obter este Φ total com a fórmula:
• nº de luminárias = Φ total / Φ luminária, em que Φ luminária = Φ de cada lâmpada x nº de lâmpadas 
de cada luminária, obtida na tabela de fluxo luminoso por tipo de lâmpada.
VERIFICAÇÃO DO DESVIO IDEAL DO NÍVEL PREVISTO
Com o número de luminárias calculado, verifica-se que o resultado é um número não inteiro e, para 
manter-se o E real = Nivel de Iluminamento real não muito distante do E previsto, usa-se como limite 
de desvio um valor de + 6% a - 6%.
Portanto, para o critério de arredondamento das luminárias, usa-se este limite de 6% para que o E 
real não se distancie do nível definido e projetado.
DISTRIBUIÇÃO GEOMÉTRICA DAS LUMINÁRIAS
As luminárias são distribuídas na área do local com o distanciamento x nas linhas e y nas colunas, 
de forma que para as luminárias próximas das paredes, tanto num sentido como noutro, seja a metade 
da distância entre elas, isto é, x/2 nas linhas e y/2 nas colunas.
A norma sugere que os valores de x e y não sejam maiores que 1,5 A, em que A = altura útil das 
luminárias definidas no início do estudo.
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Cálculo do E real
Já com o número definido de luminárias que deverá atender ao critério de não ultrapassar o valor de 
6% do previsto e com as distâncias x e y dentro dos limites ideais, calcula-se o E real que será inserido 
no projeto para futuras inspeções e aferições:
• E real = Φ total real . µ . d / S, em que Φ total real = nº luminárias escolhidas . Φ luminária.
Após este cálculo para aferir a qualidade do projeto, confere-se que o desvio entre o E real e o E 
previsto não seja maior que + ou - 6%.
• µ = fator de utilização da luminária específica , fornecida pelo fabricante (neste caso, modelo 
MOD. 6040). 
Obs.: Quando não se tem conhecimento da refletância do ambiente e, portanto, não se conhece 
o TEPAPI, usa-se o valor de 000, como acontece também quando a distância das luminárias do teto 
ultrapassa 2,0 m, o que quer dizer que a luminária perdeu a influência do teto.
Vide a tabela abaixo:
Tabela 4 - Fator de utilização
LUM. – 2 x 54 W ou 2 x 32 W – MOD. 6040
TE PA PI
k 751 551 531 331 000
1,00 0,50 0,49 0,45 0,45 0,43
1,25 0,55 0,54 0,50 0,49 0,47
1,50 0,59 0,58 0,54 0,53 0,51
2,00 0,65 0,63 0,60 0,59 0,57
2,50 0,68 0,67 0,64 0,63 0,61
3,00 0,71 0,69 0,67 0,66 0,64
4,00 0,73 0,72 0,70 0,69 0,67
5,00 0,75 0,74 0,72 0,70 0,68